本發(fā)明屬于材料學(xué)領(lǐng)域，涉及一種電鍍?nèi)芤?，具體來說是一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒ê蛻?yīng)用。

背景技術(shù)：

由于鋅在大氣環(huán)境下容易鈍化而且電位比鐵負(fù)，其被廣泛地應(yīng)用鋼鐵制品上作為一種犧牲陽極的保護(hù)性涂層。鋅鍍層在大氣環(huán)境下對鋼鐵制品起到很好的陰極保護(hù)作用，但是其在鹽水或者潮濕的海洋大氣環(huán)境中的耐蝕性并不理想，這限制鋅鍍層及其相關(guān)鋼鐵制品的實際應(yīng)用。

復(fù)合涂層是目前改善鋅鍍層防護(hù)性能的主要手段。即在施涂鋅涂層過程中，通過融入少量異類元素或第二相顆粒形成鋅基復(fù)合涂層，依靠異類元素和第二相顆粒的融入改變鋅涂層組織結(jié)構(gòu)和性能來達(dá)到對鋅涂層防腐性能的影響?，F(xiàn)有報道摻雜的異類合金元素主要有Ni，F(xiàn)e，Co，Al，Cd,Mg,Mn Si,P等；第二相顆粒主要是金屬氧化物、碳化物和氮化物等?；谝延醒芯勘砻鳎尤脒@些元素和第二相在某種程度雖然提高了鋅涂層防護(hù)性能，但其耐蝕性提高幅度不大。因此，亟待開展新型高效的鋅基復(fù)合防腐涂層。

氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物，是一種從氧化石墨剝離而形成僅有單原子層厚度的新型碳材料。由于氧化石墨烯不僅具有與石墨烯類似的特殊的二維結(jié)構(gòu)、高比表面積、優(yōu)異的抗?jié)B透性、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，而且含有豐富的含氧官能團(tuán)，使其具有在絕大多數(shù)極性溶劑中很好地分散和易與其它材料相復(fù)合的優(yōu)勢，故在構(gòu)建復(fù)合涂層應(yīng)用于金屬防腐領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。

目前，有關(guān)氧化石墨烯與其他材料復(fù)合形成復(fù)合防腐涂層的報道主要是圍繞將氧化石墨烯融入到高分子材料形成復(fù)合防腐涂層的研究。如聚偏氟乙烯、醇酸樹脂、聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂等高分子材料。尚未有關(guān)氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的研究。

電沉積技術(shù)由于其工藝簡單、成本低，參數(shù)控制及所制備涂層致密等優(yōu)點成為目前在鋼鐵制品表面制備Sn、Zn、Ni、Cr、Cu等防腐、耐磨和裝飾性金屬涂層一種典型制備工藝。因此，采用電沉積技術(shù)在鋼鐵制品表面制備出金屬和石墨烯的復(fù)合涂層對提高鋼鐵制品的耐蝕性及其應(yīng)用都具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒ê蛻?yīng)用，所述的這種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒ê蛻?yīng)用要解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋅鍍層在鹽水或者潮濕的海洋大氣環(huán)境中的耐蝕性并不理想的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，按每升氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液計算，其組成和含量如下：

所述復(fù)合添加劑由糖精、卞叉丙酮和平平加組成，所述的糖精、卞叉丙酮和平平加的質(zhì)量比為1：2：15。

本發(fā)明還提供了上述的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液的制備方法，按照每升氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中所含有的物料的質(zhì)量分別稱取氧化石墨烯、氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、復(fù)合添加劑和蒸餾水，將氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉和復(fù)合添加劑依次加入蒸餾水中溶解，并在攪拌條件下加入氧化石墨烯，然后用鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，最后將鍍液超聲1～3小時，即得到分散性良好的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液。

本發(fā)明還提供了上述的述一種氧化石墨烯鋅電鍍液用于鋼鐵工件表面形成鋅-石墨烯氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層。

進(jìn)一步的，上述的氧化石墨烯電鍍液在鋼鐵工件表面形成氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的方法，包括如下步驟：

1)一個對鋼鐵合金工件的表面進(jìn)行預(yù)處理的步驟；

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后采用0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min，脫脂除油，再依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

最后用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，再將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用；

2)一個在鋼鐵合金工件的表面上制備氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的步驟；

將經(jīng)過步驟1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積，取出后依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵工件上的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層，即通過在電沉積鋅過程中，將氧化石墨烯微粒隨鋅原子沉積共同沉積到鋅鍍層中形成氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層，所形成的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的表面呈現(xiàn)米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，由于在純鋅電鍍液中加入了化學(xué)惰性的氧化石墨烯，因此應(yīng)用該氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液在鋼鐵合金工件表面施鍍時，形成了致密的、納米尺度結(jié)構(gòu)的、高防腐性能的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層，解決了傳統(tǒng)純鋅鍍層在鹽水和潮濕的海洋大氣環(huán)境下耐蝕性差的問題。

本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明所制備的高耐蝕性氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層鍍鍍層成本低廉、環(huán)境影響小、設(shè)備要求不高，因此該發(fā)明的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液的制備及應(yīng)用滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。

附圖說明

圖1為對比實施例1所得的表面鍍有純鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面的掃描電鏡圖；

圖2為實施例1所得的表面鍍有石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面的掃描電鏡圖；

圖3為實施例2所得的表面鍍有石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面的掃描電鏡圖；

圖4為實施例3所得的表面鍍有石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面的掃描電鏡圖；

圖5為實施例4所得的表面鍍有石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面的掃描電鏡圖；

圖6為對比實施例1所得的表面鍍有純鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件和上述實施例1，2，3，4，5所得的表面鍍有石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件在3.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl溶液動電位極化曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。

對比實施例1

本實施例是以下實施例1、實施例2、實施例3、實施例4的對比實施例

在本實施例中，一種無添加氧化石墨烯的鋅電鍍液，按每升鋅鍍液計算，其組成及含量如下：

上述的一種鋅電鍍液通過如下步驟的方法制備：

將氯化鋅、氯化銨、卞叉丙酮、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、平評加依次加入蒸餾水中溶解，然后用質(zhì)量百分比濃度為10％鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，即得到鋅復(fù)合電鍍液。

應(yīng)用對比實施例1

將對比實施列1所得的鋅電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面以形成鋅鍍層的方法，具體包括如下步驟：

(1)、鋼鐵合金工件的表面的預(yù)處理

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min脫脂除油，然后，依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

然后，用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，并最終將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用。

(2)、鋼鐵合金工件的表面上鋅涂層的制備

將經(jīng)過步驟(1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入鋅電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積10min，取出，依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到鋅鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面，用掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描所得的圖如1所示，從圖1中可以看出在鋼鐵合金工件表面上形成的鋅鍍層呈現(xiàn)光滑平整的表面結(jié)構(gòu)。

對上述所得表面鍍有鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件進(jìn)行線性極化曲線測量。測量方法：電解質(zhì)為質(zhì)量濃度為3.5wt％NaCl溶液，采用三電極法，其中參比電極為甘汞電極，對電極為鉑電極，工作電極為對比實施例1所得的表面鍍有鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件，掃描速率為50mV/s。所得極化曲線測試結(jié)果如圖6所示，從圖6可以看出在鋼鐵合金工件表面上形成的鋅鍍層的鋼鐵工件的腐蝕電位為-1.292V，其腐蝕電流為1.063A.cm^-2。

實施例1

一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，按每升氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍液計算，其組成及含量如下：

所述復(fù)合添加劑由糖精、卞叉丙酮和平平加組成，所述的糖精、卞叉丙酮和平平加的質(zhì)量比為1：2：15。

上述的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液通過如下步驟的方法制備：

將氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、復(fù)合添加劑依次加入蒸餾水中溶解，隨后，在攪拌條件下加入氧化石墨烯，然后用質(zhì)量百分比濃度為10％鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，最終將鍍液在超聲功率100W下超聲2小時，即得到分散性良好的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液。

應(yīng)用實施例1

將實施列1所得的氧化石墨烯復(fù)合電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面以形成氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層涂層的方法，具體包括如下步驟：

(1)、鋼鐵合金工件的表面的預(yù)處理

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min脫脂除油，然后，依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

然后，用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，并最終將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用。

(2)、鋼鐵合金工件的表面上氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的制備

將經(jīng)過步驟(1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積10min，取出，依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面，用掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描所得的圖如2所示，從圖2中可以看出，不同于對比實施例1所得的鋼鐵合金工件表面上形成的純鋅鍍層的形貌特征，在鋼鐵合金工件表面上形成的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層表面形貌呈現(xiàn)米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

對上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件進(jìn)行線性極化曲線測量。測量方法：電解質(zhì)為質(zhì)量濃度為3.5wt％NaCl溶液，采用三電極法，其中參比電極為甘汞電極，對電極為鉑電極，工作電極為實施例1所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件，掃描速率為50mV/s。所得極化曲線測試結(jié)果如圖6所示，從圖6可以看出與對比實施例1所得的表面上形成的鋅鍍層的鋼鐵工件相比較，經(jīng)實施例1所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的腐蝕電流下降了一個數(shù)量級，約為2.088×10^-5A.cm^-2；其腐蝕電位提高了33mv，達(dá)到-1.259V。腐蝕電流的降低和腐蝕電位的提高充分說明經(jīng)實施例1所得的氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層能夠為鋼鐵合金工件提供更好的防腐能力。

實施例2

一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，按每升氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍液計算，其組成及含量如下：

所述復(fù)合添加劑由糖精、卞叉丙酮和平平加組成，所述的糖精、卞叉丙酮和平平加的質(zhì)量比為1：2：15。

上述的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液通過如下步驟的方法制備：

將氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、復(fù)合添加劑依次加入蒸餾水中溶解，隨后，在攪拌條件下加入氧化石墨烯，然后用質(zhì)量百分比濃度為10％鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，最終將鍍液在超聲功率100W下超聲2小時，即得到分散性良好的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液。

應(yīng)用實施例2

將實施列2所得的氧化石墨烯復(fù)合電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面以形成氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層涂層的方法，具體包括如下步驟：

(1)、鋼鐵合金工件的表面的預(yù)處理

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min脫脂除油，然后，依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

然后，用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，并最終將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用。

(2)、鋼鐵合金工件的表面上氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的制備

將經(jīng)過步驟(1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積10min，取出，依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面，用掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描所得的圖如2所示，從圖2中可以看出，不同于對比實施例1所得的鋼鐵合金工件表面上形成的純鋅鍍層的形貌特征，在鋼鐵合金工件表面上形成的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層表面形貌呈現(xiàn)米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

對上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件進(jìn)行線性極化曲線測量。測量方法：電解質(zhì)為質(zhì)量濃度為3.5wt％NaCl溶液，采用三電極法，其中參比電極為甘汞電極，對電極為鉑電極，工作電極為實施例4所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件，掃描速率為50mV/s。所得極化曲線測試結(jié)果如圖6所示，從圖6可以看出與對比實施例1所得的表面上形成的鋅鍍層的鋼鐵工件相比較，經(jīng)實施例2所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的腐蝕電流下降了近三個數(shù)量級，約為2.980×10^-7A.cm^-2；其腐蝕電位提高了45mV，達(dá)到-1.249V。腐蝕電流的降低和腐蝕電位的提高充分說明經(jīng)實施例2所得的氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層能夠為鋼鐵合金工件提供更好的防腐能力。

實施例3

一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，按每升氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍液計算，其組成及含量如下：

所述復(fù)合添加劑由糖精、卞叉丙酮和平平加組成，所述的糖精、卞叉丙酮和平平加的質(zhì)量比為1：2：15。

上述的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液通過如下步驟的方法制備：

將氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、復(fù)合添加劑依次加入蒸餾水中溶解，隨后，在攪拌條件下加入氧化石墨烯，然后用質(zhì)量百分比濃度為10％鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，最終將鍍液在超聲功率100W下超聲2小時，即得到分散性良好的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液。

應(yīng)用實施例3

將實施列3所得的氧化石墨烯復(fù)合電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面以形成氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層涂層的方法，具體包括如下步驟：

(1)、鋼鐵合金工件的表面的預(yù)處理

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min脫脂除油，然后，依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

然后，用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，并最終將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用。

(2)、鋼鐵合金工件的表面上氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的制備

將經(jīng)過步驟(1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積10min，取出，依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面，用掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描所得的圖如2所示，從圖2中可以看出，不同于對比實施例1所得的鋼鐵合金工件表面上形成的純鋅鍍層的形貌特征，在鋼鐵合金工件表面上形成的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層表面形貌呈現(xiàn)米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

對上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件進(jìn)行線性極化曲線測量。測量方法：電解質(zhì)為質(zhì)量濃度為3.5wt％NaCl溶液，采用三電極法，其中參比電極為甘汞電極，對電極為鉑電極，工作電極為實施例3所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件，掃描速率為50mV/s。所得極化曲線測試結(jié)果如圖6所示，從圖6可以看出與對比實施例1所得的表面上形成的鋅鍍層的鋼鐵工件相比較，經(jīng)實施例3所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的腐蝕電流下降了三個數(shù)量級，約為6.188×10^-7A.cm^-2；其腐蝕電位提高了110mv，達(dá)到-1.180V。腐蝕電流的降低和腐蝕電位的提高充分說明經(jīng)實施例3所得的氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層能夠為鋼鐵合金工件提供更好的防腐能力。

實施例4

一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液，按每升氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍液計算，其組成及含量如下：

所述復(fù)合添加劑由糖精、卞叉丙酮和平平加組成，所述的糖精、卞叉丙酮和平平加的質(zhì)量比為1：2：15。

上述的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液通過如下步驟的方法制備：

將氯化鋅、氯化銨、六次甲基四胺、檸檬酸三鈉、復(fù)合添加劑依次加入蒸餾水中溶解，隨后，在攪拌條件下加入氧化石墨烯，然后用質(zhì)量百分比濃度為10％鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.0，最終將鍍液在超聲功率100W下超聲2小時，即得到分散性良好的氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液。

應(yīng)用實施例4

將實施列4所得的氧化石墨烯復(fù)合電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面以形成氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層涂層的方法，具體包括如下步驟：

(1)、鋼鐵合金工件的表面的預(yù)處理

將鋼鐵合金工件的表面依次使用280#、800#和1500#砂紙打磨，之后用去離子水沖洗以去除鋼鐵表面殘留基體磨損剝離物和砂紙磨粒，之后0.5#金剛石研磨膏進(jìn)行拋光，再用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉水溶液在溫度為70-80℃條件下浸泡10-15min脫脂除油，然后，依次用自來水清洗沖洗和蒸餾水清洗以獲得表面平整無污染的表面；

然后，用質(zhì)量百分比濃度為10％的鹽酸水溶液酸洗30-60s進(jìn)行表面活化，再依次用自來水和蒸餾水將表面酸液沖洗干凈，并最終將經(jīng)過上述處理的鋼鐵工件浸泡蒸餾水里備用。

(2)、鋼鐵合金工件的表面上氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的制備

將經(jīng)過步驟(1)處理后的鋼鐵合金工件和純鋅材放入氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液中，并分別與直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源負(fù)極和正極連接，在電流密度為5A/dm²、電鍍液溫度為30℃和連續(xù)機(jī)械攪拌條件下沉積10min，取出，依次用自來水和蒸餾水進(jìn)行沖洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干或者在干燥環(huán)境下陰干，即得到表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金工件。

上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層的鋼鐵合金鍍件的鍍層表面，用掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描所得的圖如2所示，從圖2中可以看出，不同于對比實施例1所得的鋼鐵合金工件表面上形成的純鋅鍍層的形貌特征，在鋼鐵合金工件表面上形成的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層表面形貌呈現(xiàn)米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。

對上述所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件進(jìn)行線性極化曲線測量。測量方法：電解質(zhì)為質(zhì)量濃度為3.5wt％NaCl溶液，采用三電極法，其中參比電極為甘汞電極，對電極為鉑電極，工作電極為實施例4所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅鍍層的鋼鐵合金鍍件，掃描速率為50mV/s。所得極化曲線測試結(jié)果如圖6所示，從圖6可以看出與對比實施例1所得的表面上形成的鋅鍍層的鋼鐵工件相比較，經(jīng)實施例4所得的表面鍍有氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層的鋼鐵合金鍍件的腐蝕電流下降了近兩個數(shù)量級，約為5.984×10^-6A.cm^-2；其腐蝕電位提高了160mV，達(dá)到-1.129V。腐蝕電流的降低和腐蝕電位的提高充分說明經(jīng)實施例4所得的氧化石墨烯鋅復(fù)合涂層能夠為鋼鐵合金工件提供更好的防腐能力。

綜上所述，應(yīng)用本發(fā)明的一種氧化石墨烯鋅復(fù)合電鍍液應(yīng)用于鋼鐵合金的表面形成米粒狀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯鋅復(fù)合鍍鍍層能為鋼鐵合金鍍層提供更加優(yōu)異的耐蝕性能。

以上所述的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述的僅為本發(fā)明的具體實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何修改、補(bǔ)充或者等同替換等變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。